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Energia

Primeiro gerador eólico supercondutor é testado com sucesso

Redação do Site Inovação Tecnológica - 21/11/2019

Primeiro gerador eólico supercondutor é testado com sucesso
O gerador supercondutor é menor e mais leve do que os equivalentes de ímãs permanentes.
[Imagem: Anne Bergen et al. - 10.1088/1361-6668/ab48d6]

Gerador eólico supercondutor

Um gerador eólico supercondutor foi testado com sucesso pela primeira vez em uma turbina ativa, em escala real.

O gerador supercondutor, com capacidade de 3,6 megawatts, foi projetado, desenvolvido e fabricado pelo consórcio europeu EcoSwing, e testado em campo em Thyboron, na Dinamarca.

"O tamanho das turbinas eólicas aumentou significativamente nas últimas décadas. No entanto, a tecnologia atual tem tido problemas para acompanhar a tendência de níveis cada vez maiores de energia por unidade [geradora]," comentou Anne Bergen, da Universidade de Twente, nos Países Baixos.

Para enfrentar esse desafio, a equipe construiu um gerador com fios de um supercondutor de "alta temperatura" (-196º C) à base de óxido de bário (ReBCO), um dos elementos da família conhecida como terras raras.

Essa opção exigiu uma quantidade menor de materiais de terras raras do que os geradores eólicos de ímãs permanentes - também construídos com materiais da mesma família -, resultando em um custo menor. Os supercondutores também podem transportar altas densidades de corrente, o que resulta em bobinas mais densas em potência e um peso menor.

Primeiro gerador eólico supercondutor é testado com sucesso
A união de universidades e empresas no projeto permitiu transferir a tecnologia dos laboratórios para a indústria.
[Imagem: Anne Bergen et al. - 10.1088/1361-6668/ab48d6]

Do laboratório para a fábrica

"O teste de campo do gerador foi extremamente bem-sucedido. Quando o gerador foi instalado em Thyboron, a turbina atingiu sua faixa de potência desejada, incluindo mais de 650 horas de operação na rede. Isso mostra a compatibilidade da tecnologia do gerador supercondutor com todos os elementos de um ambiente operacional, como velocidades variáveis, falhas na rede, harmônicos eletromagnéticos e vibrações," disse Bergen.

Mas os avanços não se circunscreveram à parte técnica do gerador.

"Ele demonstrou que a produção de bobinas de supercondutores de alta temperatura não se limita a laboratórios especializados, constituindo uma transferência de tecnologia bem-sucedida da ciência para a indústria. O rotor supercondutor de alta temperatura também foi montado em um ambiente industrial, mostrando que os componentes supercondutores podem ser implantados em um ambiente de fabricação padrão.

"Agora que o conceito foi comprovado, esperamos que a tecnologia de geradores supercondutores comece a ser amplamente aplicada em turbinas eólicas," completou Bergen.

Bibliografia:

Artigo: Design and in-field testing of the world's first ReBCO rotor for a 3.6 MW wind generator
Autores: Anne Bergen, Rasmus Andersen, Markus Bauer, Hermann Boy, Marcel ter Brake, Patrick Brutsaert, Carsten Bührer, Marc Dhallé, Jesper Hansen, Herman ten Kate, Jürgen Kellers, Jens Krause, Erik Krooshoop, Christian Kruse, Hans Kylling, Martin Pilas, Hendrik Pütz, Anders Rebsdorf, Michael Reckhard, Eric Seitz, Helmut Springer, Xiaowei Song, Nir Tzabar, Sander Wessel, Jan Wiezoreck, Tiemo Winkler, Konstantin Yagotyntsev
Revista: Superconductor Science and Technology
Vol.: 32, Number 12
DOI: 10.1088/1361-6668/ab48d6






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